202X屆高考物理一輪復(fù)習能力課12電磁感應(yīng)中的動力學與能量問題課件新人教版

1、能力課能力課1212電磁感應(yīng)中的動力學與能量問題電磁感應(yīng)中的動力學與能量問題-2-知識點一知識點二知識點三兩種狀態(tài)及處理方法 -3-知識點一知識點二知識點三電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的動力學問題1.安培力的大小2.安培力的方向(1)先用判定感應(yīng)電流方向,再用判定安培力方向。(2)根據(jù)楞次定律,安培力的方向一定和導(dǎo)體切割磁感線運動方向。BIl Blv 右手定則左手定則相反-4-知識點一知識點二知識點三電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量問題1.能量的轉(zhuǎn)化感應(yīng)電流在磁場中受安培力,外力克服安培力,將機械能轉(zhuǎn)化為,電流做功再將電能轉(zhuǎn)化為。2.實質(zhì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)化,實質(zhì)是其他形式的能和之間的轉(zhuǎn)化。3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量的三

2、種計算方法(1)利用克服安培力求解:電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服所做的功。(2)利用能量守恒求解:機械能的減少量等于產(chǎn)生的。(3)利用電路特征來求解:通過電路中所產(chǎn)生的電熱來計算。做功電能內(nèi)能或其他形式的能電能安培力電能-5-考點一考點二電磁感應(yīng)中的動力學問題電磁感應(yīng)中的動力學問題(師生共研師生共研)1.電磁感應(yīng)與力學的聯(lián)系在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中導(dǎo)體運動切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用。因此,電磁感應(yīng)問題往往和力學問題聯(lián)系在一起。解決電磁感應(yīng)中的力學問題時,一方面要考慮電磁學中的有關(guān)規(guī)律,另一方面要考慮力學中的有關(guān)規(guī)律,要將電磁學和力學知識綜合起來應(yīng)用。-6-考點一考點二2.

3、解題思路 -7-考點一考點二例題(多選)下圖甲中bacd為導(dǎo)體做成的框架,其平面與水平面成角,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ與ab、cd接觸良好,回路的電阻為R,整個裝置放在垂直于框架平面的變化的磁場中,磁感應(yīng)強度隨時間的變化如圖乙,導(dǎo)體棒PQ始終靜止,在0t1時間內(nèi)()A.導(dǎo)體棒PQ所受安培力的方向始終沿軌道斜面向上B.導(dǎo)體棒PQ所受安培力的方向始終沿軌道斜面向下C.導(dǎo)體棒PQ受到的摩擦力可能一直增大D.導(dǎo)體棒PQ受到的摩擦力可能先減小后增大思維點撥 (1)由圖乙確定磁通量變化;(2)判斷安培力方向并計算安培力大小;(3)確定摩擦力變化情況。 答案解析解析關(guān)閉在0t1時間內(nèi),磁感應(yīng)強度B先減小后反向增

4、大,穿過PQca回路的磁通量先減小后反向增大,由楞次定律可知,當回路磁通量均勻減小時,產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流,回路面積有擴大趨勢,導(dǎo)體棒PQ受到的安培力沿軌道斜面向上,安培力的大小FA=BIl=Il(B0-kt),隨磁感應(yīng)強度B的減小而減小,導(dǎo)體棒PQ受到的靜摩擦力在t=0時若沿斜面向下,則靜摩擦力隨B的減小而減小;在t=0時若沿斜面向上,則靜摩擦力隨B的減小而增大。當磁感應(yīng)強度B反向增大時,回路磁通量增大,回路面積有縮小的趨勢,導(dǎo)體棒PQ受到的安培力沿斜面向下,且隨磁感應(yīng)強度B的增大而增大,導(dǎo)體棒PQ受到的靜摩擦力Ff=mgsin +BIl也隨之增大。因此安培力在磁感應(yīng)強度B減小到0之前沿斜面向

5、上,靜摩擦力有可能沿斜面向上,也有可能沿斜面向下,選項A、B錯誤;而靜摩擦力可能先減小后增大或者一直增大,選項C、D正確。 答案解析關(guān)閉CD-8-考點一考點二思維訓練思維訓練 (2018天津?qū)氎鎱^(qū)月考)(多選)如圖所示,在水平桌面上放置兩條相距為l的平行光滑導(dǎo)軌ab與cd,阻值為R的電阻與導(dǎo)軌的a、c端相連。質(zhì)量為m、電阻也為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置并可沿導(dǎo)軌自由滑動。整個裝置放于勻強磁場中,磁場的方向豎直向上,磁感應(yīng)強度的大小為B。導(dǎo)體棒的中點系一不可伸長的輕繩,繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪后,與一個質(zhì)量也為m的物塊相連,繩處于拉直狀態(tài)?，F(xiàn)若從靜止開始釋放物塊,用h表示物塊下落的高度(物塊不

6、會觸地),g表示重力加速度,其他電阻不計,則()A.電阻R中的感應(yīng)電流方向由c到aB.物塊下落的最大加速度為g 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-9-考點一考點二電磁感應(yīng)中的能量問題電磁感應(yīng)中的能量問題(師生共研師生共研)1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化2.求解焦耳熱Q的三種方法 -10-考點一考點二例題(多選)兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置,間距為l,底端接阻值為R的電阻。將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端,金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直,如圖所示。除電阻R外其余電阻不計。現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放。則()A.釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度gB.金屬棒向下運動時,流過電阻R的電流方向為abC.金屬棒的速度為v時,所受的安培力大小為D.電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少量 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-11-考點一考點二方法規(guī)律解電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量問題的一般步驟(